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物体的神秘消失,难道也怪量子力学?

time 2022-11-22 11:36:31   IT之家    阅读量:7569   

这次消失的不是影子,而是一个真实的物体消失了!

是量子力学吗。

别急,带你一探究竟。

实验装置

一个脸盆,一个透明的杯子和一枚硬币。

实验的第一步:

将杯子装满水,然后迅速倒在盆中的硬币上注意保证杯中的水高于水盆的水面一边移动杯子,一边以倾斜俯视的角度观察杯子里的硬币

第二步:

先把硬币放在倒扣的杯子里,轻轻按住杯子,然后往盆里加水注意保证杯子里的水低于水盆的水位还有,移动杯子,同时保持倾斜的俯视角度,观察杯子里的硬币

所有的硬币在你眼里都消失了吗。

第三步:

我们来做个对比实验,让盆里或杯子里没有水。

哈,不管你怎么动,硬币都还在!

原理解释

当光从一种介质入射到另一种介质时,传播方向会发生变化,也就是光的折射。光的折射满足折射定律,即

其中n和n分别是入射介质和出射介质的折射率,θ和θ是入射角和出射角。

当入射角θ = 0,sin θ = 0,θ也为0时,也就是说,当光垂直入射到界面时,不发生折射。

从折射定律可以看出,折射角会伴随着入射角的增大而增大当入射角达到临界值θ=arcsin时,θ达到最大值90°,此时,如果入射角继续增大,折射光线就会消失,所有光线都会在界面上发生反射,即全反射

全反射的两个条件:入射角大于临界值,光从高折射率介质入射到低折射率介质。

在我们的坚果消失实验中,坚果发出的光从水中射到空气中,然后进入人的眼睛水的折射率高于空气的折射率我们加入杯子后,折射面发生变化,入射角可以大于临界角,所以会发生全反射如果没有折射光进入空气,坚果在我们眼中将是看不见的

杯子没水的时候和有水的时候差不多,只是全反射的界面变了光线以θ角进入水中,折射角为θ,然后从水中折射到空气中此时入射角是θ的余角θ,大于临界角,所以发生全反射,螺母看不见

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